100kitov.ru

Интересные факты — события, биографии людей, психология
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Обнаружена мини-галактика, образовавшаяся на ранних этапах развития Вселенной

ALMA обнаружила вращающуюся молодую галактику в ранней Вселенной

ALMA обнаружила вращающуюся молодую галактику в ранней Вселенной

Используя Большую миллиметровую/субмиллиметровую решетку Атакамы (ALMA), астрономы обнаружили в ранней Вселенной вращающуюся молодую галактику – RXCJ0600-z6, – которая в сто раз меньше Млечного Пути. Благодаря эффекту гравитационной линзы, команда смогла впервые исследовать природу маленьких и тусклых галактик в ранней Вселенной, представляющих основную популяцию первых галактик, что помогает лучше изучить начальную фазу эволюции галактики, сообщается на официальном сайте ALMA. Подробно об открытии рассказано в журнале Astrophysical Journal.

Многие из галактик, существовавших в ранней Вселенной, были настолько малы, что их далекий свет не могут увидеть крупнейшие телескопы на Земле и в космосе. Однако свет, исходящий от галактики RXCJ0600-z6, был значительно усилен гравитационной линзой, поэтому она стала идеальной мишенью для ученых, которые изучают свойства и структуры типичных молодых галактик.

Гравитационное линзирование – это естественное явление, при котором свет, излучаемый удаленным объектом, искажается под действием силы тяжести массивного тела, такого как галактика или скопление галактик, расположенного на переднем плане. Гравитация массивного объекта действует как линза: когда мы смотрим через эту линзу, свет далеких объектов усиливается, а их формы растягиваются. Другими словами, это парящий в космосе «естественный телескоп».

Астрономы использовали ALMA в поиске большого количества галактик в ранней Вселенной, которые были увеличены гравитационным линзированием. В течение 95 часов ALMA наблюдала центральные области 33 скоплений галактик, которые могут вызвать гравитационное линзирование. Одно из этих скоплений, получившее название RXCJ0600-2007, расположено в направлении созвездия Зайца. Команда обнаружила одну далекую галактику, на которую воздействует гравитационная линза, созданная этим естественным телескопом. ALMA обнаружила свет от ионов углерода и звездной пыли в галактике и вместе с данными, полученными с телескопа Gemini, определила, что галактика видна примерно через 900 миллионов лет после Большого взрыва (12,9 миллиарда лет назад). Дальнейший анализ этих данных показал, что часть этого источника видна в 160 раз ярче, чем она есть на самом деле.

Объединив данные космического телескопа «Хаббла» и Очень большого телескопа Европейской южной обсерватории с теоретической моделью, команде удалось восстановить реальную форму далекой галактики RXCJ0600-z6. Общая масса этой галактики примерно в два–три миллиарда раз больше массы Солнца, что составляет примерно 1/100 размера нашей Галактики Млечный Путь.

Выяснилось, что RXCJ0600-z6 вращается. Традиционно считалось, что газ в молодых галактиках имеет беспорядочное хаотическое движение. Только недавно ALMA открыла несколько вращающихся молодых галактик, которые бросили вызов традиционным теоретическим представлениям, но они были на несколько порядков ярче и больше, чем RXCJ0600-z6.

Читайте так же:
Морские звезды Средиземного моря – список, описание, фото и видео

Почему так важно исследовать самые тусклые галактики в ранней Вселенной? Теория и моделирование предсказывают, что большинство галактик, образовавшихся через несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва, являются маленькими и, следовательно, тусклыми. Единственный способ понять стандартное формирование первых галактик и получить полную картину образования галактик – это сосредоточиться на более тусклых и более многочисленных галактиках.

[Фото: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), FUJIMOTO ET AL., NASA/ESA HUBBLE SPACE TELESCOPE]

Космическая пыль проливает свет на образование звёзд в ранней Вселенной

—> +7 926 604 54 63 address

 Галактика A2744_YD4, рисунок. Свет из этой далёкой-далёкой галактики летел к нам около 3,5 миллиардов лет, поэтому мы можем увидеть её только в глубоком прошлом. Источник: European Southern Observatory.

Галактика A2744_YD4, рисунок. Свет из этой далёкой-далёкой галактики летел к нам около 3,5 миллиардов лет, поэтому мы можем увидеть её только в глубоком прошлом. Источник: European Southern Observatory.

Международная группа астрономов изучила одну из самых далёких и молодых галактик — A2744 YD4. Учёные наблюдали галактику в тот момент, когда нашей Вселенной было всего 600 миллионов лет — в ту эпоху шло формирование первых звёзд. В A2744_YD4 нашли космическую пыль и излучение ионизированного кислорода.

«Скопление Пандоры» Abell 2744 — это гигантское скопление галактик в 3,5 миллиардах световых лет от нас, результат одновременного столкновения по меньшей мере четырёх отдельных небольших скоплений. 75% массы скопления составляет тёмная материя, ещё 20% — горячий газ, а собственно галактики — всего 5%. Здесь в 2014 году, изучая данные телескопа Хаббл, астрономы нашли «квинтет» — регион, в котором близко друг к другу располагались пять галактик. Одной из них была YD4.

В ходе нового исследования международная группа астрономов вела наблюдения за A2744_YD4 с помощью комплекса радиотелескопов Atacama Large Millimeter Array («Атакамская большая [антенная] решётка миллиметрового диапазона») и спектрометра X-shooter, расположенного в Европейской южной обсерватории (European Southern Observatory). Учёным удалось разглядеть YD4 благодаря тому, что она «прячется» за Abell 2744. Скопление Пандоры своим гравитационным полем искривляет направление распространения электромагнитного излучения и, фактически, работает как огромная линза. Этот гигантский космический «телескоп» увеличил галактику в 1,8 раз и позволил учёным заглянуть в раннюю Вселенную.

Скопление A2744 и расположение галактики A2744_YD4 (в правом нижнем углу).

Скопление A2744 и расположение галактики A2744_YD4 (в правом нижнем углу).

Читайте так же:
БелАЗ 75600 — самый большой грузовик в СНГ

Учёные обнаружили в A2744_YD4 большие количества пыли и зарегистрировали исходящее из галактики излучение ионизированного кислорода. Это самые далёкие, а значит, и самые ранние, следы присутствия кислорода во Вселенной. «A2744_YD4 — не просто самая далёкая галактика, которую нам на сегодняшний день удалось наблюдать с помощью AMLA, — комментирует ведущий автор исследования Николас Лапорте (Nicolas Laporte). — Такое большое количество пыли показывает, что эту галактику уже успела «загрязнить» сверхновая». Космическая пыль состоит, в основном, из мелких — диаметром в одну миллионную сантиметра — частиц кремния, углерода и алюминия. Эти химические элементы образуются внутри звёзд, а после их смерти рассеиваются по всему космосу — огромные количества пыли выбрасываются при взрыве сверхновых. Сегодня космической пыли во Вселенной очень много, она служит основным материалом образования звёзд, планет и сложных молекул. Но в молодой Вселенной она была редкостью.

Учёные подсчитали, что масса всей пыли в галактике A2744_YD4 равна 6 миллионам масс Солнца, а масса всех звёзд — 2 миллиардам масс. Звёзды там образуются со скоростью 20 солнечных масс в год — для сравнения, в Млечном пути это происходит гораздо медленнее: всего 1 солнечная масса в год. «Для такой далёкой галактики эта скорость не является чем-то необычным, но этот факт указывает на то, насколько быстро сформировалась пыль в A2744_YD4, — говорит один из авторов работы Ричард Эллис (Richard Ellis). — Замечательно, что на это понадобилось всего около 200 миллионов лет — так что мы наблюдаем эту галактику вскоре после её зарождения».

Это значит, что звездообразование началось примерно за 200 миллионов лет до того, как астрономы провели это исследование. Изучая космическую пыль, учёные смогут определить, когда взорвалась первая сверхновая и во Вселенной появились первые горячие звёзды. «Дальнейшие измерения такого рода позволят отследить образование ранних звёзд и формирование более тяжёлых химических элементов в ранней Вселенной», — заключает Лапорте.

Астрономам удалось впервые увидеть вращение мини-галактики ранней Вселенной

Андрей Гольев

Благодаря естественному эффекту гравитационного линзирования, астрономы, которые работают на комплексе радиотелескопов ALMA в чилийской пустыне Атакама, открыли небольшую галактику, образовавшуюся на ранних этапах эволюции Вселенной. Интересно, что газ внутри данной галактики вращается, а не движется в хаотическом порядке. Соответствующее исследование опубликовано в журналах The Astrophysical Journal и The Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Специалисты из проекта ALMA Lensing Cluster Survey (ALCS) используют объединенную мощь комплекса радиотелескопов ALMA и «естественных телескопов» для того, чтобы искать небольшие галактики в ранней Вселенной. Это единственный способ, который может помочь понять процесс формирования первых галактик, потому что теория и моделирование предсказывают, что их большая часть, образовавшаяся через несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва, была тусклая и маленькиая.

Читайте так же:
25 полезных уловок, которые упростят вам жизнь: делимся опытом

Авторы исследования провели 95-часовую программу наблюдений, в результате которой выявили 33 скопления галактик. Одно из этих скоплений, RXCJ0600-2007, которое находится в созвездии Зайца и имеет массу в 1 тысячу триллионов раз больше массы Солнца, позволило найти небольшую далекую галактику, получившую название RXCJ0600-z6.

Специалисты смогли установить реальные размеры данной галактики. Она оказалась почти в 100 раз меньше Млечного Пути и, если судить по анализу света от ионов углерода и звездной пыли, образовалась в то время, когда возраст Вселенной составлял всего 7% от текущего возраста, то есть примерно через 900 миллионов лет после Большого взрыва, или 12,9 миллиардов лет назад.

Специалистов поразил тот факт, что RXCJ0600-z6 вращается. До сих пор было принято считать, что газ в молодых галактиках имеет беспорядочное хаотическое движение. Лишь недавно телескоп ALMA обнаружил ряд вращающихся молодых галактик, которые бросили вызов традиционным теоретическим представлениям, однако они были на несколько порядков ярче, то есть больше, чем RXCJ0600-z6.

Авторы работы рассчитывают, что в будущем, после того как в строй введет космический телескоп Джеймса Уэбба, они смогут узнать больше о галактике RXCJ0600-z6 и других подобных объектах.

Ранее стало известно, что астрономическая обсерватория Pan-STARRS, расположенная на Гавайях, еще в 2017 году с помощью собственных технологий обнаружила первый межзвездный объект, находящийся за пределами Солнечной системы. Тогда небесное тело получило красноречивое название «Оумуамуа», что в переводе с гавайского означает «разведчик», «посланник».

4700 тонн внеземной пыли падает на Землю каждый год

OSIRIS-REx в последний раз подойдет к астероиду Бенну на рекордно близкое расстояние

Ученые определили состав первой кометы из межзвездного пространства

  • Предыдущая
  • Следующая
  • Редакция
  • Контакты
  • Реклама
  • Пресс-релизы

В России признаны экстремистскими и запрещены организации «Национал-большевистская партия», «Свидетели Иеговы», «Армия воли народа»,«Русский общенациональный союз», «Движение против нелегальной иммиграции», «Правый сектор», УНА-УНСО, УПА, «Тризуб им. Степана Бандеры»,«Мизантропик дивижн», «Меджлис крымскотатарского народа», движение «Артподготовка», общероссийская политическая партия «Воля», АУЕ. Признаны террористическими и запрещены: «Движение Талибан», «Имарат Кавказ», «Исламское государство» (ИГ, ИГИЛ), Джебхад-ан-Нусра, «АУМ Синрике», «Братья-мусульмане», «Аль-Каида в странах исламского Магриба».

Читайте так же:
Как прядут пряжу (видео)

Ранняя Вселенная и темная материя

Новые наблюдения ученых Европейской южной обсерватории (ESO) свидетельствуют о том, что 10 миллиардов лет назад, то есть в эпоху образования большинства галактик, в массивных галактиках с активным звездообразованием преобладало «обычное» барионное вещество. Сейчас влияние таинственной темной материи на галактики гораздо больше. Неожиданный вывод о том, что в ранней Вселенной темной материи было существенно меньше, чем теперь, сделан на основании наблюдательных данных, полученных на Очень Большом Телескопе ESO. Исследование представлено в четырех статьях, одна из которых опубликована в журнале Nature. Кратко о работе ученых рассказывается в пресс-релизе ESO.

Мы видим обычное вещество Вселенной в форме ярко сияющих звезд, светящегося газа и пылевых облаков. Темная материя не излучает, не поглощает и не отражает свет; ее присутствие проявляется только в ее гравитационном воздействии на обычное вещество. Только существованием темной материи можно объяснить, почему внешние части близких к нам спиральных галактик вращаются быстрее, чем это теоретически определяется наблюдаемой массой обычного вещества в этих галактиках. Диск спиральной галактики совершает один оборот за время порядка сотен миллионов лет. В ядрах спиральных галактик наблюдается высокая концентрация звезд, но по мере удаления от центра галактики плотность светящегося вещества падает. Если бы масса галактики полностью определялась обычным веществом, более разреженные внешние области галактик вращались бы медленнее, чем плотные центральные области. Но наблюдения близких к нам спиральных галактик показывают, что их внешние и внутренние области вращаются примерно с одной и той же скоростью. «Плоские кривые вращения» свидетельствуют о том, что в спиральных галактиках должно присутствовать много несветящегося вещества в форме гало из темной материи, окружающего галактический диск.

Недавно международная группа астрономов под руководством Райнхарда Гензеля (Reinhard Genzel) из Института внеземной физики Общества Макса Планка в Гархинге (Германия) при помощи приемников KMOS и SINFONI на Очень Большом Телескопе ESO в Чили [2] измерила вращение шести массивных галактик с активным звездообразованием в дальней Вселенной, в эпоху, когда образовалось большинство галактик, то есть 10 миллиардов лет назад.

Результат их измерений оказался неожиданным: в отличие от спиральных галактик в современной Вселенной, внешние области этих далеких галактик вращаются медленнее, чем внутренние, что означает, что там меньше темной материи, чем предполагалось.

Читайте так же:
Что мы должны убрать из своей жизни, начиная с сегодняшнего дня — рассматриваем суть

«Удивительно не то, что скорости вращения галактик оказались непостоянными, а то, что они уменьшаются с расстоянием от центров галактик, – говорит Райнхард Гензель, первый автор статьи в журнале Nature. – Этому может быть два объяснения. Во-первых, возможно, что в большинстве ранних массивных галактик преобладает обычное вещество, а темная материя играет гораздо менее значительную роль, чем в современной нам Вселенной. Во-вторых, диски ранних галактик, возможно, гораздо более турбулентны, чем у спиральных галактик, которые мы видим в нашем космическом окружении».

По-видимому, оба этих эффекта проявляются все в большей степени по мере того, как астрономы проникают все глубже и глубже внутрь ранней Вселенной. Получается, что спустя 3-4 миллиарда лет после Большого Взрыва газ в галактиках успел сконцентрироваться в плоские вращающиеся диски, а темная материя образовывала вокруг них сферические гало, гораздо более протяженные, чем гало вокруг нынешних галактик. И по-видимому прошли еще миллиарды лет, прежде чем темная материя сконденсировалась до такой степени, чтобы ее влияние стало сказываться на скоростях вращения внешних областей современных галактических дисков.

Такое объяснение согласуется и с тем, что, как показывают наблюдения, ранние галактики гораздо богаче газом и значительно компактнее, чем современные.

Шесть исследованных галактик принадлежат к большой выборке ста далеких галактических дисков с активным звездообразованием, изображения которых получены с приемниками KMOS и SINFONI на Очень Большом Телескопе ESO в обсерватории Параналь в Чили. В дополнение к описанным выше измерениям индивидуальных галактик, суммированием слабых сигналов от других галактик была получена средняя кривая их вращения, которая также показывает, что скорость вращения падает с увеличением расстояния от центров галактик. К тем же выводам привело и исследование 240 звездообразующих галактических дисков.

Детальное моделирование показывает, что в то время, как у современных галактик обычное вещество, как правило, составляет примерно половину массы, на самых больших красных смещениях оно полностью определяет динамику галактик.

Новый результат не ставит под сомнение тот факт, что темная материя является фундаментальным компонентом Вселенной и доминирует над обычным веществом по массе. Его значение в том, что темная материя на ранних этапах развития Вселенной была распределена в галактических дисках и вне их не так, как сейчас.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию